python socket编程---从使用Python开发一个Socket示例说到开发者的思维和习惯问题

今天主要说的是一个开发者的思维和习惯问题。

思维包括编程的思维和解决一个具体问题的分析思维，分析思路，分析方法，甚至是分析工具。

无论是好习惯还是不好的习惯，都是在者一天一天的思维中形成的。那些不好的习惯，久了确实不好改。所以说，如果今天你认识到了，那么就从今天开始改，早改早受益，晚改痛苦一生。

先说一下今天的引子，那就是使用Python开发一个简单的Socket应用，就是一个client/server通信的小例子。

假设现在需要我们使用python开发一个socket的聊天应用，可能会遇到下面的问题。

• python没有用过，怎么办呢？
• 我用过python，可是我们开发过socket方面的应用？
• 我还不知道socket是什么东西呢？
• socket大概我记得，套接字吗，ip+port，具体的tcp和udp我不不太清楚。

其实我们几乎每天都可能会解决一些我们没有解决过的问题，有可能是没有用过的类库，没有听过的技术，没有用过的语言，甚至是没有听过的概念。

其实，这些都不是问题。只要你有一个较好的思维习惯，较好的思维方式，较好的解决问题的方法，那你就什么都不用怕了。

大家可以仔细的看看和研究一下，其实这10年20年，没有出现任何新的技术，出现的都是新的概念，所谓的新技术都是对老技术的挖掘，重新组合，应用到新的领域，用新的视角解决新的问题，其实用到的根本还是那些技术的技术知识。

这些技术知识包括：

1. 语言的语法，语言的基本结构（顺序，选择，循环）。
2. 技术的基础理论，例如，数据库理论，文件系统理论，今天我们演示用的socket通信理论。

当然了，除了上面的硬技术，你还需要一些软技术。例如，思考方法，好的习惯，好的工具，好的沟通，好的理解力，好的领悟力。

现在出现的东西都是上面这些东西的组合，或者将这些组合解决了新出现的问题，又或者是变了一种思路来解决老问题，等等诸如此类的组合。

举个例子来说吧。“云计算”，很火吧，各种语言的云计算，各种框架的云计算，但是如果你陷入这些语言和框架，结果可想而知，精力被耗尽，但是不见得真正理解多少，甚至是框架都会不完，因为太多了。

这就需要我们加强理论基础知识，云的理论基础就是分布式，分布式出来很多年了吧。好了，先学习和理解分布式，理解云就迎刃而解了。分布式+调度+服务器集群+通信=云，你看看，哪个是新的，哪个是以前没有的，对不对呢！

就拿socket举例子吧。只举个小例子，就是分别用tcp和udp实现聊天。

我们先不要google找python socket代码。我们先回忆一下我们学过的socket通信部分，或者说先找一本socket通信的书或者文章，看看通信的原理和过程。当然，不是要你通篇看完，通篇理解，完全弄懂。tcp和udp里面的细节你可能不知道，没有关系，如果需要的话，后面再来看。但至少你可以使用伪代码描述tcp和udp的通信流程，或者在纸上可以画出通信流程，使用流程图描述你要实现的功能。

别小看伪代码和流程图这两个简单的东西，它代表了你的思考过程，你的思维方法，和你选择的思维工具，是良好习惯的开端，一定要坚持，直到这些都成为你的习惯。

有了这些东西，别人会对你高看一眼的，会觉得你比较靠谱，就会给你更有挑战的工作，给你表现的机会，那么你就。。。。。。。。。。。。。。大家都明白的。你的各种想法都有机会实现了，否则就都是空白。

图1 tcp通信图

上图是一张socket的tcp通信简图，我们都知道tcp的通信需要三次握手。tcp是可靠的、面向连接的、尽力传输的协议，而udp是不可靠的、面向非连接的、不尽力传输的协议。但是不可靠不代表它没有用，udp有自己的应用场景，语音和视频几乎都在使用udp协议，它的不可靠只是相对于tcp来说的，但是它的好处就是效率，高效在某些场景要比可靠性重要。这就涉及trade-off了，也就是权衡，需要根据你的应用权衡利弊，然后进行选择。

在socket选择初始化一个tcp协议的socket之后，就会绑定一个地址和端口，然后开始listen，客户端连接这个listen的tcp之后，服务端会accept这个请求，然后产生一个新的socket，双方使用这个新的socket（地址和端口，地址还是上面listen的地址，端口会是一个新的，这个从打印出的结果中可以看出）进行后续的通信。原来的端口会继续的listen新的请求。

下面是tcpServer的代码

import socket
HOST='192.168.0.37'
PORT=50000
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.bind((HOST,PORT))
sock.listen(0)
print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))
while True:
client_sock,client_addr=sock.accept()
print('%s:%s connect' %client_addr)
while True:
recv=client_sock.recv(BUFFER)
if not recv:
client_sock.close()
break
print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))
client_sock.send('tcpServer has received your message')
sock.close()

socket.SOCK_STREAM是用来指定socket是基于tcp协议的。

下面是对应的客户端代码

import socket
HOST='192.168.0.37'
PORT=50000
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.connect((HOST,PORT))
sock.send('hello, tcpServer!')
recv=sock.recv(BUFFER)
print('[tcpServer said]: %s' % recv)
sock.close()

下面是udpServer的代码

import socket
HOST='192.168.0.37'
PORT=50001
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind((HOST,PORT))
#sock.listen(0)
print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))
while True:
#client_sock,client_addr=sock.accept()
#print('%s:%s connect' %client_addr)
while True:
recv,client_addr=sock.recvfrom(BUFFER)
if not recv:
break
print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))
sock.sendto('tcpServer has received your message',client_addr)
sock.close()

你会发现由于udp是非连接的，不需要三次握手，所以不需要进行listen，也不需要accept，直接通信就可以了。还有就是初始化socket的时候，通过指定

socket.SOCK_DGRAM

来实现初始化的socket是基于udp协议的。

如果初始化的是udp协议的socket，就不需要listen，也不存在accept，双方通信的同时指明对方的地址和端口就可以了。

对应的客户端代码:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
import socket
HOST='192.168.0.37'
PORT=50001
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
sock.connect((HOST,PORT))
sock.send('hello, tcpServer!')
recv=sock.recv(BUFFER)
print('[tcpServer said]: %s' % recv)
sock.close()

说了上面这么多，我的主要意思就是。开发者要加强理论基础的学习，不要穷追猛打那些语言和框架，至少在穷追猛打的过程中，分出更多的精力关注基础知识，基础牢靠，上层建筑才稳固且长久。

对于少数人，这已经形成他们的习惯了，他们已经及早的认识到了这个问题，这么多年都是这么做的。

对于大多数开发者来说，都是遇到问题，找语法，找例子，拔过来，改一改，debug，看效果，再debug，再看效果。问题可能解决了，但是过程是痛苦至极，年前的时候还不觉得如何，时间一长，发现开发原来是这么的没有意思，这么的枯燥，每天都是这个过程，没有新意，这么多语言框架，什么时候才能学完呢，感觉自己被拉着走，甚至是拖着走，没有解脱的一天，除非dead。

不过也没有关系，大多数人都是这么过来的，那些牛人也是这么过来的，只是他们很早就意识到了这个问题，然后及早的修正，及早的进入一条快车道。就像我一直说的，开发者的几个阶段是不能越过的，但是你可以比别人多花时间和精力，缩短这些必经阶段的时间，这个很重要的。

如果你今天认识到了，那么不要拖到明天，不要拖到下个项目，不要拖到下一个模块，从现在开始，从这个项目开始，从这个模块开始，修正自己，后面的路就会舒服很多。我不能保证后面你会如何如何，但是敢保证你会越来越舒服，就算是一直coding到退休，也不是在痛苦中coding，而是舒舒服服的coding。没有人会对我们说“你30岁了，还在coding。。。。。。”，因为我们coding的过程，我们coding出来的结果配得上我们的年龄了。